写于 2017-11-01 01:25:28| 金沙平台| 总汇

来自美国国家航空航天局科学的一个新的四分钟视频探索了国际空间站上“酷火焰”的惊人行为,揭示了一种凉爽燃烧的火焰形式,可以帮助提高汽车发动机的效率

人们常说,火是人类最古老的化学实验

数千年来,人们一直在将地球上富含氧气的空气与几乎无穷无尽的各种燃料混合在一起,产生热的发光火焰

从原始人类最早的篝火到21世纪高速公路上最先进的汽车,有一种关于燃烧的学习

工程师研究燃烧以生产更好的内燃机;化学家们寻找异国情调的反应;厨师尝试用火来烹饪更好的食物

你会认为没有更多的东西需要学习

加州大学圣地亚哥分校物理学教授Forman A. Williams博士不同意

“谈到火灾时,”他说,“我们刚刚开始

”一篇新的ScienceCast视频探讨了国际空间站上“酷火”的惊人行为

火焰很难理解,因为它们很复杂

在普通的蜡烛火焰中,发生数千次化学反应

来自芯的烃分子蒸发并通过加热裂开

它们与氧气结合产生光,热,二氧化碳和水

一些烃片段形成称为多环芳烃的环状分子,并最终形成烟灰

烟灰颗粒本身可以燃烧或者像烟一样漂移掉

熟悉的泪珠形状的火焰是由重力引起的效果

热空气上升并在其后面吸入新鲜的冷空气

这被称为浮力,是火焰射击和闪烁的原因

但是,当你在国际空间站(ISS)点燃蜡烛时会发生什么

“在微重力环境中,火焰燃烧的方式不同 - 它们形成的小球体,”威廉姆斯说

国际空间站上的火焰球变成了燃烧研究的精彩小型实验室

与地球上的火焰不同,火焰在需要更多燃料时贪婪地膨胀,火焰球让氧气进入它们

氧气和燃料结合在球体表面的狭窄区域,而不是整个火焰中的周围和周围

这是一个更简单的系统

最近,威廉姆斯和他的同事正在进行一项名为“FLEX”的ISS实验,以了解当他们遇到奇怪的事情时如何在微重力下灭火

在FLEX燃烧室内燃烧出小庚烷液滴

按计划,火焰熄灭了,但意外的是燃料液滴继续燃烧

燃烧的燃料小滴的彩色图像

“这是对的 - 他们似乎没有火焰燃烧,”威廉姆斯说

“起初我们自己并不相信

”事实上,威廉姆斯认为火焰就在那里,太微弱了

“这些都是很酷的火焰,”他解释道

普通的可见火在1500K到2000K之间的高温下燃烧

国际空间站上的庚烷火焰球开始在这个“热火”政权

但随着火焰球冷却并开始熄灭,一种不同类型的燃烧接管了

“酷火焰在500K到800K的相对较低的温度下燃烧,”威廉姆斯说

“他们的化学反应完全不同

普通的火焰会产生烟灰,二氧化碳和水

凉爽的火焰产生一氧化碳和甲醛

“地球上产生了类似的冷焰,但它们几乎立即闪烁

然而,在国际空间站上,凉爽的火焰可以长时间燃烧

“这些结果具有实际意义,”威廉姆斯指出

“例如,它们可以导致更清洁的汽车点火

”汽车公司多年来一直致力于其中的一个想法是HCCI - “均质充气压缩点火”的简称

在汽车汽缸而不是火花中会有更温和的感觉

,整个腔室中的污染较少的燃烧过程

“HCCI的化学反应涉及冷焰化学,”威廉姆斯说

“我们从国际空间站上的稳态燃烧中得到的额外控制将为这类研究提供更准确的化学价值

”刚开始,确实如此

更多信息:火焰熄灭实验 - FLEX主页有关FLEX的更多信息 - 来自Glenn研究中心资料来源:Tony Phillips博士,[电子邮件保护]图片:NASA